CN214197633U - 一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，包括从内到外依次分布有分别浸渍热固性树脂的内编织纤维层、环向纤维加强层和外编织纤维层，其中内编织纤维层包括纤维一、纤维二和轴向纤维三，纤维一和纤维二绕轴向纤维三缠绕编织，外编织纤维层包括纤维四、纤维五和轴向纤维六，纤维四和纤维五绕轴向纤维六缠绕编织，环向纤维加强层呈密织结构，本实用新型的管材由纤维编织缠绕形成多层二维编织结构，展现出很强的结构整体性和外观完美性，而分层浸渍热固性树脂则保证了多层纤维层的结构完整性和力学性能，有效避免管材可能出现的表面或层间裂纹，提高了纤维缠绕拉挤管材的承受力、拉伸强度、抗冲击性、损伤容限等性能。

Description

一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材

技术领域

本实用新型涉及到编织拉挤管材技术领域，尤其涉及到一种高抗冲增强纤维复合编织拉挤管材。

背景技术

随着经济的高速发展，对市政工程、建筑给排水、化工行业、通信电力、水利灌溉等关乎国计民生的行业对管材的质量要求日益高标准、严要求，纤维编织缠绕拉挤管材是一种在传统工艺中引入编织和缠绕技术元素，将纤维缠绕和编织拉挤工艺进行融合，使得上述纤维编织缠绕拉挤管材在性能和品质上得到质的飞跃，玻璃纤维缠绕拉挤管材具有抗冲击、拉伸强度高、环刚度高、电绝缘性优异、耐热耐腐蚀等卓越的优点，因此，受到了市政工程、电力系统、化工行业、建筑用给排水、通信、水利工程等领域的青睐。

专利申请号为20140720283.7的中国专利公开了连续针织复合拉绕玻璃管材及生产方法，该管材的典型产品结构是5层：针织层/纵向纤维/环向纤维/纵向纤维/针织层；专利申请号为201821363965.7的中国专利公开了一种高强度纤维编织缠绕拉挤管材，该管材的典型产品结构为4层：编织层/纵向纤维/环向纤维/编织层。以上两种纤维缠绕拉挤管材均存在以下问题：一、在实际生产过程中为了增加管材的轴向受力能力，需要叠加多层的纵向或环向纤维层，增加了生产的复杂程度，二、内编织纤维层和外编织纤维层是针织或编织，中间纵向层都是轴向分布平铺二层或一层的纤维层，中间环向层是绕轴缠绕了一层纤维，中间层不是整体，在管材受压是会产生受力不均，分散裂缝，导致纤维缠绕拉挤管材在性能上下降。

实用新型内容

本实用新型主要解决上述现有技术所存在的不足；提供了一种高抗冲增强纤维复合编织拉挤管材。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案：

本实用新型的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，所述管材包括从内到外依次分布有分别浸渍热固性树脂的内编织纤维层、环向纤维加强层和外编织纤维层，所述内编织纤维层和外编织纤维层为高抗冲增强编织纤维层，其中内编织纤维层包括纤维一、纤维二和轴向纤维三，所述纤维一和纤维二绕轴向纤维三缠绕编织，其中外编织纤维层包括纤维四、纤维五和轴向纤维六，所述纤维四和纤维五绕轴向纤维六缠绕编织，纤维编织缠绕形成的二维编织结构展现出很强的结构整体性和外观完美性，构成一个结构强度高且表面光洁美观的纤维编织缠绕拉挤成型的圆柱型管材，分层浸渍热固性树脂则保证了多层纤维层的结构完整性和力学性能，有效避免纤维缠绕拉挤管材出现的表面和层间裂纹，提高了纤维缠绕拉挤管材的承受力、拉伸强度、抗冲击性、损伤容限等性能。

作为优选，所述环向纤维加强层呈密织结构，其环向纤维缠绕方向与管材的径向夹角为5°～45°，密织结构提高了环向纤维加强层的结构强度。

作为优选，所述内编织纤维层中的纤维一和纤维二为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维三呈45度夹角，所述外编织纤维层中的纤维四和纤维五为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维六呈45度夹角，在内编织纤维层和外编织纤维层中设置多根轴向纤维，提升了管材的轴向抗冲击性和承受力。

作为优选，所述内编织纤维层中的轴向纤维三沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸，所述外编织纤维层中的轴向纤维六沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸。

作为优选，所述外编织纤维层外壁面形成多个沿轴向排列且位于轴向纤维六上的微凸结构，螺旋缠绕的两侧纤维与轴向纤维交叉叠合并在轴向纤维上形成波浪状的微凸结构，使管材外壁形成多个交替分布的承压区域和释放区域，提高了管材的韧性。

作为优选，所述环向纤维加强层的纤维材料为玻璃纤维或玄武纤维或碳纤维。

作为优选，所述内编织纤维层和外编织纤维层均采用柔性纤维材料，所述柔性纤维材料为玻璃纤维或涤纶纤维或锦纶纤维或碳纤维或芳纶纤维。

作为优选，所述热固性树脂为聚酯树脂或环氧树脂或酚醛树脂。

本实用新型的有益效果是：由多根纤维编织缠绕形成的多层二维编织结构展现出很强的结构整体性和外观完美性，构成一个结构强度高且表面光洁美观的纤维编织缠绕拉挤成型的圆柱型管材，而多层纤维层结构的分层浸渍热固性树脂则保证了多层纤维层的结构完整性和力学性能，有效避免纤维缠绕拉挤管材出现的表面和层间裂纹，提高了纤维缠绕拉挤管材的承受力、拉伸强度、抗冲击性、损伤容限等性能。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的内纤维编织层结构示意图。

图3是图1中的外纤维编织层结构示意图。

图中 1.内纤维编织层，11.纤维一，12.纤维二，13.轴向纤维三，2.环向纤维加强层，21.环向纤维，3.外纤维编织层，31.纤维四，32.纤维五，33.轴向纤维六，34.微凸结构。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，如图1所示，包括从内到外依次分布有分别浸渍热固性树脂的内编织纤维层1、环向纤维加强层2和外编织纤维层3，内编织纤维层和外编织纤维层均为高抗冲增强编织纤维层，环向纤维加强层为密织结构纤维层，内编织纤维层、外编织纤维层和环向纤维加强层均分层浸渍热固性树脂，如图2所示，其中内编织纤维层包括纤维一11、纤维二12和轴向纤维三13，轴向纤维三沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸，纤维一和纤维二为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维三呈45度夹角，纤维一、纤维二与轴向纤维三交叉叠合并在轴向纤维三上形成波浪状的微凸结构，构成一个具有多个交替分布承压区域和释放区域且结构强度高、表面光洁美观的二维编织结构；如图3所示，其中外编织纤维层包括纤维四31、纤维五32和轴向纤维六33，轴向纤维六沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸，纤维四和纤维五为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维六呈45度夹角，纤维四、纤维五与轴向纤维六交叉叠合并在轴向纤维六上形成波浪状的微凸结构34，构成一个具有多个交替分布承压区域和释放区域且结构强度高、表面光洁美观的二维编织结构；而内纤维编织层和外纤维编织层之间的环向纤维加强层则为密织结构，其环向纤维缠绕方向与管材的径向夹角为15°，通过控制环向纤维转盘转速略小于管材芯模转速，使环向纤维在内纤维编织层上缠绕密织，提高了环向纤维加强层的结构强度；上述纤维一、纤维二、轴向纤维三和纤维四、纤维五、轴向纤维六以及环向纤维21均采用玻璃纤维，热固性树脂采用环氧树脂。

在本实用新型的描述中，技术术语 “上”、“下” 、“前”、“后”、“左”、“右”、 “纵”、“横”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，以上说明并非对本实用新型作了限制，本实用新型也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述管材包括从内到外依次分布有分别浸渍热固性树脂的内编织纤维层（1）、环向纤维加强层（2）和外编织纤维层（3），所述内编织纤维层和外编织纤维层为高抗冲增强编织纤维层，其中内编织纤维层包括纤维一（11）、纤维二（12）和轴向纤维三（13），所述纤维一和纤维二绕轴向纤维三缠绕编织，其中外编织纤维层包括纤维四（31）、纤维五（32）和轴向纤维六（33），所述纤维四和纤维五绕轴向纤维六缠绕编织，所述环向纤维加强层（2）呈密织结构，其环向纤维缠绕方向与管材径向的夹角为5°～45°。

2.根据权利要求1所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述内编织纤维层（1）中的纤维一（11）和纤维二（12）为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维三（13）呈45度夹角，所述外编织纤维层（3）中的纤维四（31）和纤维五（32）为螺旋缠绕结构，两者交叉角度为90°且与轴向纤维六（33）呈45度夹角。

3.根据权利要求2所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述内编织纤维层（1）中的轴向纤维三（13）沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸，所述外编织纤维层（3）中的轴向纤维六（33）沿管材壁面均匀分布并沿管材轴线延伸。

4.根据权利要求3所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述外编织纤维层（3）外壁面形成多个沿轴向排列且位于轴向纤维六（33）上的微凸结构（34）。

5.根据权利要求1所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述环向纤维加强层（2）的纤维材料为玻璃纤维或玄武纤维或碳纤维。

6.根据权利要求1所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述内编织纤维层（1）和外编织纤维层（3）均采用柔性纤维材料，所述柔性纤维材料为玻璃纤维或涤纶纤维或锦纶纤维或碳纤维或芳纶纤维。

7.根据权利要求1所述的一种高抗冲增强纤维复合编织缠绕拉挤管材，其特征在于：所述热固性树脂为聚酯树脂或环氧树脂或酚醛树脂。

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